分体式结构的无线环境数据采集装置及基于其的采集系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种分体式结构的无线环境数据采集装置，包括第一部分和至少一个第二部分，第一部分包括处理器、存储器、无线收发模块、电源转换模块和第一电路接口，第二部分包括至少一个传感器和用于与第一电路接口配合的第二电路接口；处理器的输出端连接到无线收发模块的输入端，第一电路接口连接到处理器的输入端；传感器的输出端连接到第二电路接口。本实用新型专利技术还提供了一种采集系统，包括网关和多个上述的采集装置。本实用新型专利技术能够很容易地实现多种多个传感器在最大限度的自由组合，满足客户各种环境检测的需求，可应用于各个行业各种室内和或室外场合针对环境的检测。

【技术实现步骤摘要】
分体式结构的无线环境数据采集装置及基于其的采集系统
本技术涉及环境监测领域，尤其涉及一种分体式结构的无线环境数据采集装置及基于其的采集系统。
技术介绍
人、经济动物、经济植物、经济微生物的生活、成长、生长都离不开一个良好的生存环境。如何在人、经济动物、经济植物、经济微生物的生活、成长及生长过程中通过现代的技术手段低成本、高效率的实时监测其生活、成长、生长的环境数据，如何保证环境质量长期处于有利于人的健康成长、减少人的生病率和死亡率，或者在人工养殖和农业种植过程中，使环境质量长期处于有利于经济动物、经济植物、经济微生物健康生长的状态，减少经济动物、经济植物、经济微生物的生病率和死亡率是至关重要的，这个课题已经成为当代社会亟需解决的一项重大课题。近年来我国在针对环境质量控制方面出现了很多的新产品和新技术，国家各个主管部门也出台了一系列的政策用以制约人为造成的环境污染。环境控制的技术源头在于环境数据的采集。目前常用的一些针对环境数据采集的技术有以下两种：1、传统工艺的环境数据采集节点。其采用了一对一的相对独立的工作方式和结构，即使用一种传感器独立进行数据采集工作，对外使用有线接口与控制主机连接。传统工艺的环境数据采集节点的优点是每个独立的传感器可以独立互换，便于维护。但是由于特殊的独立数据处理工作，每个传感器都用相对独立的接口连接，所以连接网络混乱，也就带来了生产成本和工程安装调试上的复杂性。同时有线接口作为一种数据传输的电气接口被用于很多不同的领域，作为数据传输链路，有线连接本身也存在很多的局限性，例如：传输效率低下、传输实时性差、通信可靠性低、后期维护成本高等缺点。从而导致作为数据采集源的传感器和其它设备之间连接传感器的接口太多，安装走线过程中过于复杂。2、使用现有技术实现的无线数据采集节点。其每个无线采集节点只配套一个传感器，难免造成无线采集节点生产成本的大幅度增加和无线传输的资源浪费，最终造成控制器和无线采集节点产品工作效率的低下，通用性不足的问题。因为每个传感器不能通用，不能达到各种传感器自由组合，这样就不能适应各种环境的应用。另外使用的各种传感器必须暴露在空气中才能使其自身发挥更大的作用，这样的话就使无线采集节点中的其它一些电路完全暴露在空气中，由于无线采集节点多布置在一些环境比较复杂的区域，所以既要保证无线采集节点里的工作电路做到完全密封防水，又要保证各种传感器暴露在空气中能正常工作，是一个很难突破的技术难题，需要攻关很多设计上的难关，费时费力，浪费大量的人力资源和生产成本，在研发制造中不太可行。将布置在多个采集位置的多个上述的现有技术的采集节点通过有线的方式与控制仪、控制主机或其他中央控制装置相连实现通信，即构成采集系统，如图1所示，其布置有4个传感器P1、P2、P3和P4，作为4个采集节点11、12、13和14。采集节点11-14皆与控制仪10相连以将采集到的环境参数传送到控制仪10。但是由于上面提到的现有技术的采集节点的缺陷，尤其构建的采集系统也是具有上述的缺陷的。因此，本领域的技术人员致力于开发一种分体式结构的无线环境数据采集装置，有效解决数据采集传感器数量和种类的自由组合与其它硬件设备连接繁琐、复杂及其接口数量多、工程安装组网复杂的问题，并进而开发应用其的采集系统。
技术实现思路
为实现上述目的，本技术提供了一种分体式结构的无线环境数据采集装置，其特征在于，包括第一部分和至少一个第二部分，所述第一部分包括处理器、存储器、无线收发模块和第一电路接口，所述第二部分包括至少一个传感器和用于与所述第一电路接口配合的第二电路接口；所述处理器的输出端连接到所述无线收发模块的输入端，所述第一电路接口连接到所述处理器的输入端；所述传感器的输出端连接到所述第二电路接口。在一个示例中，所述第一部分还包括电源转换模块；所述处理器和所述存储器以MCU形式存在；所述电源转换模块与所述MCU和所述无线收发模块相连以为其供电；所述MCU的输出端连接到所述无线收发模块的输入端，所述第一电路接口连接到所述MCU的输入端；所述传感器的输出端连接到所述第二电路接口。在一个示例中，所述第二部分可拆卸地接合于所述第一部分上；所述第二部分接合于所述第一部分时，所述第二电路接口与所述第一电路接口电连接。可选地，所述第一电路接口与所述第二电路接口是插拔式接口；当所述第一电路接口插入所述第二电路接口或所述第二电路接口插入所述第一电路接口时，所述第二电路接口与所述第一电路接口电连接。可选地，所述第二部分的个数是N个，N>1；所述第一部分能分别地与N个所述第二部分中的每一个接合，各个所述第二部分包括的所述传感器的个数和/或类型不同。可选地，所述第一部分能同时与N个所述第二部分接合。进一步地，在一个示例中，所述第一部分中具有一个所述第一电路接口，所述N个第二部分中的每一个皆具有一个第二电路接口；各个所述第二部分接合于所述第一部分时，各个所述第二部分中的所述第二电路接口皆与所述第一电路接口电连接。在一个示例中，所述第一部分中具有多个所述第一电路接口，所述N个第二部分中的每一个皆具有一个第二电路接口；各个所述第二部分接合于所述第一部分时，各个所述第二部分中的所述第二电路接口分别地与所述多个第一电路接口中的一个电连接。进一步地，所述第一部分还包括电源转换模块，所述分体式结构的无线环境数据采集装置的外部电源和/或内置电源通过电缆电线供电方式、电池供电方式、微波电磁能供电方式、发动机供电方式和/或气动动力源方式，经由所述电源转换模块向所述处理器和所述无线收发模块供电。可选地，所述第一部分还包括第二传感器和至少一个第三电路接口，所述第三电路接口连接到所述处理器的输入端；所述第三电路接口用于与所述第二传感器的输出端相连。在一个较佳的实施例中，所述第一部分包括MCU、所述无线收发模块、所述电源转换模块和所述第一电路接口，所述MCU包含所述处理器和所述存储器；所述电源转换模块与所述MCU和所述无线收发模块相连以为其供电；所述MCU的输出端连接到所述无线收发模块的输入端，所述第一电路接口连接到所述MCU的输入端；所述传感器的输出端连接到所述第二电路接口。可选地，所述第一部分还包括第二传感器和至少一个第三电路接口，所述第三电路接口连接到所述MCU的输入端；所述第三电路接口用于与所述第二传感器的输出端相连。进一步地，所述第二传感器为电子传感器、压力传感器、热学传感器、力学传感器、化学传感器、物理传感器、生物传感器、光学传感器、磁学传感器和/或辐射传感器。进一步地，所述一个或多个第三电路接口用于与1到45个所述第二传感器相连。可选地，所述无线收发模块是Zigbee无线收发模块、蓝牙收发模块、WIFI收发模块、GPRS收发模块、LoRa收发模块、NB-IoT收发模块、私有协议和GSM收发模块中的一个或多个的组合。进一步地，所述Zigbee无线收发模块具有2.4GHz～2.4835GHz全向天线。可选地，所述第一电路接口和所述第二电路接口是圆形连接器接口、矩形连接器接口、射频同轴连接器接口、数据传输连接器接口、网络连接器接口或DB15接口。可选地，所述电源转换模块具有用于与外部电缆连接的1.5V、3V、3.5V、4.5V、6V、9V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式结构的无线环境数据采集装置，其特征在于，包括第一部分和至少一个第二部分，所述第一部分包括处理器、存储器、无线收发模块和第一电路接口，所述第二部分包括至少一个传感器和用于与所述第一电路接口配合的第二电路接口；所述处理器的输出端连接到所述无线收发模块的输入端，所述第一电路接口连接到所述处理器的输入端；所述传感器的输出端连接到所述第二电路接口。

【技术特征摘要】
2015.11.13 CN 20152090572211.一种分体式结构的无线环境数据采集装置，其特征在于，包括第一部分和至少一个第二部分，所述第一部分包括处理器、存储器、无线收发模块和第一电路接口，所述第二部分包括至少一个传感器和用于与所述第一电路接口配合的第二电路接口；所述处理器的输出端连接到所述无线收发模块的输入端，所述第一电路接口连接到所述处理器的输入端；所述传感器的输出端连接到所述第二电路接口。2.如权利要求1所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第一部分还包括电源转换模块；所述处理器和所述存储器以MCU形式存在；所述电源转换模块与所述MCU和所述无线收发模块相连以为其供电；所述MCU的输出端连接到所述无线收发模块的输入端，所述第一电路接口连接到所述MCU的输入端；所述传感器的输出端连接到所述第二电路接口。3.如权利要求1所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第二部分可拆卸地接合于所述第一部分上；所述第二部分接合于所述第一部分时，所述第二电路接口与所述第一电路接口电连接。4.如权利要求3所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第一电路接口与所述第二电路接口是插拔式接口；当所述第一电路接口插入所述第二电路接口或所述第二电路接口插入所述第一电路接口时，所述第二电路接口与所述第一电路接口电连接。5.如权利要求3所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第二部分的个数是N个，N>1；所述第一部分能分别地与N个所述第二部分中的每一个接合，各个所述第二部分包括的所述传感器的个数和/或类型不同。6.如权利要求3所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第二部分的个数是N个，N>1；所述第一部分能同时与N个所述第二部分接合。7.如权利要求6所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第一部分中具有一个所述第一电路接口，所述N个第二部分中的每一个皆具有一个第二电路接口；各个所述第二部分接合于所述第一部分时，各个所述第二部分中的所述第二电路接口皆与所述第一电路接口电连接。8.如权利要求6所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第一部分中具有多个所述第一电路接口，所述N个第二部分中的每一个皆具有一个第二电路接口；各个所述第二部分接合于所述第一部分时，各个所述第二部分中的所述第二电路接口分别地与所述多个第一电路接口中的一个电连接。9.如权利要求3所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第一部分还包括电源转换模块，所述分体式结构的无线环境数据采集装置通过电缆电线供电方式、电池供电方式、微波电磁能供电方式、发动机供电方式和/或气动动力源方式，经由所述电源转换模块向所述处理器和所述无线收发模块供电。10.如权利要求3-8中任意一项所述的分体式结构的无线环境数据采集装置，其中所述第一部分还包括第二传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘元志，王晓平，黄朝波，马文社，郭广深，唐小红，
申请(专利权)人：上海蓝墨水传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31